控制晶粒度的方法(細(xì)化晶粒的方法)

1.細(xì)化晶粒的方法有哪些

細(xì)化晶粒的方法有：降低熔液的澆注溫度、變質(zhì)處理、震動(dòng)攪拌等方法。

1、增大過冷度可以提高形核率與生長速率的比值，從而使晶粒數(shù)增大，晶粒細(xì)化。 增大過冷度，實(shí)際上是提高金屬凝固時(shí)的冷卻速度，這可以通過采用吸熱能力強(qiáng)、導(dǎo)熱性能好的鑄型（如金屬型），以及降低熔液的澆注溫度等措施來實(shí)現(xiàn)。這種方法對(duì)于小型鑄件或薄壁鑄件效果較好，但對(duì)于大型鑄件就不合適了。

2、變質(zhì)處理就是向金屬液體中加入一些細(xì)小的形核劑（又稱為孕育劑或變質(zhì)劑），作為非均勻形核的基底，從而使晶核數(shù)大量增加，晶粒顯著細(xì)化。 變質(zhì)處理是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的方法。

3、震動(dòng)、攪拌在澆注和結(jié)晶過程中進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)或攪拌，也可以顯著細(xì)化晶粒。這是因?yàn)檎駝?dòng)和攪拌能夠向金屬液體中輸入額外能量、增大能量起伏，從而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面，振動(dòng)和攪拌可以使枝晶碎斷，增大晶核數(shù)量 方法有機(jī)械法、電磁法、超聲波法等。

擴(kuò)展資料

影響細(xì)化效果的因素：

1、細(xì)化劑的種類。細(xì)化劑不同，細(xì)化效果也不同。實(shí)踐證明，Al-Ti-B比Al-Ti更為有效。

2、細(xì)化劑的用量。一般來說，細(xì)化劑加入越多，細(xì)化效果越好。但細(xì)化劑加入過多易使熔體中金屬間化合物增多并聚集，影響熔體質(zhì)量。因此在滿足晶粒度的前提下，雜質(zhì)元素加入的越少越好。

從包晶反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)，為了細(xì)化晶粒，Ti的添加量應(yīng)大于0.15%，但在實(shí)際變形鋁合金中，其他組元（如Fe）以及自然夾雜物（如Al2O3）亦參與了形成晶核的作用，一般只加入0.01%-0.06%便足夠了。

2.在鑄造生產(chǎn)中,采用哪些措施控制晶粒大小

①采用的方法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制晶粒大小。

②變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒。

③機(jī)械振動(dòng)、攪拌。

結(jié)晶物質(zhì)在生長過程中，由于受到外界空間的限制，未能發(fā)育成具有規(guī)則形態(tài)的晶體，而只是結(jié)晶成顆粒狀，稱晶粒。

有時(shí)候晶粒一詞也用來泛指巖石中晶質(zhì)礦物的顆粒。此時(shí)又可根據(jù)其晶形發(fā)育程度分為：自形——具有該種礦物比較完整的應(yīng)有的晶形特征；半自形——僅具有該種礦物應(yīng)有晶形的大致輪廊；他形——因受周圍晶粒的限制而生長成任意的不規(guī)則狀。

打個(gè)比方：軍訓(xùn)的時(shí)候如果每個(gè)班都站著朝一個(gè)方向那就是單晶，一個(gè)班一個(gè)班方向不同那就是多晶。把每個(gè)人可以看成是一個(gè)晶胞。班的空隙叫晶界。

3.影響晶粒尺寸因素及控制晶粒尺寸方法

1，凝固控制，包括晶粒細(xì)化劑（一般是中間合金），晶粒細(xì)化元素；

縮短凝固時(shí)間，這個(gè)不能太過，太多會(huì)產(chǎn)生非晶；

凝固過程施加電磁攪拌之類的外力物理細(xì)晶。

2，已經(jīng)成錠的可以，鍛造細(xì)化晶粒（這種方法在一定條件下可以制備納米晶，參加盧柯院士的相應(yīng)文章）；冷加工軋制可以在軋制方向細(xì)化晶粒，然后再結(jié)晶也可以細(xì)化晶粒。

樓上說的氣相，應(yīng)該是制備納米晶體的方法，在實(shí)際細(xì)化材料晶粒方面沒有什么用，除非你做功能材料，再考慮納米材料的制備。